적용분야

HVAC Equipment

난방, 환기 및 공조(HVAC) 장비 분야는 극도로 경쟁이 심한 산업이며, 신속하게 좀 더 효율적인 장비를 설계해야 하는 부담감이 커지고 있습니다.
저소음, 에너지 절감, 친환경적인 설계, 신뢰성은 공조장치 제조업자가 경쟁의 선두에 오르기 위해 달성해야 할 중요한 과제들입니다.
Ansys를 사용하는 시뮬레이션 주도의 제품개발(SDPD)는 초기설계 단계에서 시제품을 만들지 않고 다양한 시나리오로 장비의 성능을 검토할 수 있게 해 줍니다.
다중 물리계를 통합한 Ansys의 광범위한 기능에 힘입어, 구조, 유동, 멀티피직스툴을 다음과 같은 다양한 공조장비를 설계하는데 사용하고 있습니다.

Structural Building Design

건물 전체의 구조적 건전성은 개별 부재의 건전성에 의해 결정됩니다. 부재의 조립방법, 재료의 선택, 시공 위치 등 모든 조건 하나하나가 건물의 평상시 또는 극한 조건에서의 성능에 영향을 주게 됩니다. 토목엔지니어는 이 방대한 정보를 건물설계에 반영하고, 늘어만 가는 안전과 정부의 규제 조항에 부합하도록 해야 합니다.
동시에 대중은 환경을 고려한 설계를 요구하고 있습니다. Ansys 시뮬레이션 소프트웨어는 설계자가 가상 환경에서 각종 변수의 영향을 평가할 수 있도록 해줍니다.
따라서 엔지니어들은 신속하고 효율적인 설계 및 재료 선택을 할 수 있습니다. Ansys는 암석/토질 연성 해석, 재료에 따른 최대하중 가정, 선형/비선형 정적/동적 해석, 민감도 및 파라메트릭 연구 등을 동시에 진행할 때, 단일 해석에서는 얻을 수 없는 중요한 단서를 제공합니다. 또 변수에 따른 효과를 시각화 함으로써 엔지니어는 조사범위를 줄이고, 프로젝트에 소요되는 시간과 비용을 줄이며, 더 빨리 기공단계로 나아갈 수 있게 됩니다.
Ansys의 고급기능은 고층 빌딩, 교량, 댐, 터널이나 경기장등 각종 토목 공사를 위한 강력한 도구를 제공합니다. 가상환경에서 재료의 물성을 실험하고 설계를 시험하여, 설계자와 엔지니어는 안전과 강도, 안락감, 환경영향 등을 검토할 수 있습니다. 결국 비용상 효율적이고 혁신적인 설계를 달성하게 됩니다.

Ventilation & Comfort Modeling

난방, 환기, 공조(HVAC) 시스템은 문, 창문, 벽을 통한 열 손실뿐만 아니라 실내 온도, 습도 및 거주자 수 등을 고려하여 개발하게 됩니다.
건물, 차량, 어떤 환경이든 내부의 공기흐름을 이해하는 것이 공조시스템을 최고의 설계로 만드는 열쇠가 됩니다. 가상 모델링을 통해 엔지니어는 단시간에 많은 옵션을 테스트해 볼 수 있기 때문에 설계자는 경제적이며, 에너지 효율이 높고, 쾌적하며, 적절한 시스템을 제안할 수 있습니다.

• RANS 와 LES 를 포함한 폭넓은 범위의 난류 모델
• 단파장과 장파장의 복사, 창호의 성능, 그림자효과, 일광효과를 고려한 최신의 그레이/스펙트럴 복사 솔버
• 복합 열전달
• 바람에 의한 변형과 진동 평가를 위한 1-way또는 2-way의 열과 구조-유동 연성해석

이 모든 특징으로 시스템을 이상적인 상태로 개발할 수 있게 됩니다. 예를 들면, 데이터 센터에서는 최고/최저 온도를 중점적으로 관리하는 반면, 콘서트 홀에서는 소음을 감쇠시키는데 집중하게 되며, 아이스하키장은 빙판에서는 얼음이 녹지 않을 정도로 되어야 하지만 관중석과 매점에서는 안락한 온도를 유지해야 합니다.
Ansys의 멀티피직스 솔루션으로 설계자들은 실내 조건, 거주자의 행동 등 입력 인자들을 고려하여 최고의 공조시스템을 개발할 수 있게 됩니다.
결국 건물설계를 빨리 승인 받을 수 있고, 공기지연에 대한 위험을 줄이고, 적시에 공사를 완료하게 됩니다.

Wind Engineering

고층 빌딩, 교량, 세계 곳곳에서 건설되고 있는 상징적 랜드마크 건축물의 설계는 새로운 프로젝트가 하나씩 나올 때 마다 점점 더 복잡해 지고 있습니다.
결국 엔지니어들은 강도와 안전성을 확인하기 위해 점점 더 복잡한 해석을 수행해야만 합니다. 그 건축물이 주위 공간에 미치는 영향뿐만 아니라 건물이 환경에 어떻게 반응하는지도 중요한 관심사입니다. 건물의 공기역학을 이해하기 위해서는 가상모델을 사용하는 것이 훨씬 효율적이고 정확합니다. 바람에 의해 받는 구조하중을 정확하게 평가하는 것이 최우선 과제입니다. 하지만 시뮬레이션을 통해 지속가능한 건물의 자연환기의 유효성, 배출 가스와 오염물의 전달과 확산, 지상층에서의 보행자의 안락감 등을 포함한 훨씬 많은 정보를 얻을 수 있게 됩니다.

Ansys프로그램은 모든 종류의 구조물에 대해 이상과 같은 해석을 수행할 수 있습니다. 구조물의 공기역학적인 성능을 이해할 수 있게 되고, 특히 표준 설계코드의 범주를 벗어날 경우, 환경영향에 대한 필수적인 정보를 승인관청에 제공할 수 있게 해 줍니다. 가상모델링을 통해 대형모델이건 소형 모델이건 동일하게 시뮬레이션을 수행할 수 있습니다.
Ansys 프로그램의 멀티피직스 기능에 포함된 다양한 난류모델과 FSI기능으로 등온에 부력을 고려한 공기유동문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 해석으로수많은 선택을 신속하고 효율적으로 할 수 있기 때문에 시뮬레이션으로 설계 오류의 위험을 줄일 수 있고, 주어진 예산 내에서 정부의 규제를 만족시키면서 정해진 공사기간 내에 공사를 완료할 확률을 높일 수 있게 됩니다.

Contour line of pressure along buildings Courtesy Hilson Moran.